JPH02232897A - Semiconductor memory cell and semiconductor memory - Google Patents

Semiconductor memory cell and semiconductor memory

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Publication number
JPH02232897A
JPH02232897A JP1051888A JP5188889A JPH02232897A JP H02232897 A JPH02232897 A JP H02232897A JP 1051888 A JP1051888 A JP 1051888A JP 5188889 A JP5188889 A JP 5188889A JP H02232897 A JPH02232897 A JP H02232897A
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JP
Japan
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memory cell
transistor
bit line
word line
transistors
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Application number
JP1051888A
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Japanese (ja)
Inventor
Hiroaki Nanbu
南部 博昭
Noriyuki Honma
本間 紀之
Kunihiko Yamaguchi
邦彦 山口
Kazuo Kanetani
一男 金谷
Yoji Idei
陽治 出井
Kenichi Ohata
賢一 大畠
Yoshiaki Sakurai
義彰 櫻井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Hitachi Consumer Electronics Co Ltd
Japan Display Inc
Original Assignee
Hitachi Device Engineering Co Ltd
Hitachi Ltd
Hitachi Consumer Electronics Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To obtain a memory, which can execute an access at high speed, by providing first and second transistors, whose bases are respectively connected to first and second nodes of an FF, and a third transistor, of which a base is connected to a word line and an emitter is connected to a bit line, in a memory cell composed of the FF. CONSTITUTION:The FF composed of bipolar transistors QC1 and QC2 is defined as the basic constitution of the memory cell and the bases of transistors Q1 and Q2 are respectively connected to the bases of the QC1 and QC2. Then, the collector of a transistor Q3 is commonly connected to the emitters of the Q1 and Q2 and the base is connected to a word line W2. Afterwards, the emitter is connected to a bit line IR and the memory cell is constituted. At the time of reading, when a reading current is supplied to the bit line IR, the Q3 to be connected to the bit line IR constitutes one current switch. The switching voltage, namely, the voltage amplitude of a base input for the Q can be 0.4V at maximum and the potential of the bit line IR is lower than that of a word line W2 only by VBE. The relation is established concerning other plural bit lines IWL and IWR. Namely, the potentials of all the bit lines are made equal and the voltage amplitude is O. Then, the charging and discharging time of the word line and bit line can be made small.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【産業上の利用分野1 本発明は、半導体メモリに係り、特に、高集積かつ高速
性を要求される半導体メモリに好適なメモリセルおよび
メモリ回路技術に関する.【従来の技術】 従来から半導体メモリでは,ワード線に電圧信号を加え
てメモリセルを選択し,このメモリセルの記憶情報をビ
ット線に電圧信号として読出す方法が多用されている。 例えば、CMOS−SRAM (Static Ran
dom Access Memory)およびBiCM
OS−SRAMでは、上記の電圧信号の振幅は電源電圧
とほぼ等しく、それぞれ約5vと大きい.また、高速の
バイポーラRAMにおいても、上記電圧振幅は約1v程
度ある. また,最近,メモリの高集積化に伴い、ワード線および
ビット線に接続されるセル数が増大し、ワード線および
ビット線の浮遊容量が大きくなってきている。そのため
、メモリのアクセス時間がこれらの充放電時間に律則さ
れるようになってきた.このため、バイポーラRAMで
は、例えば特開昭59−188884号に記載のような
高速の放電回路が多数提案されている.しがし,配線幅
の微細化に伴う配線抵抗の増大およびマイグレーション
の制限からワード線およびビット線に流す放電電流には
上限があり、したがってこのような放電回路によるアク
セス時間の高速化にも限界がある,
INDUSTRIAL APPLICATION FIELD 1 The present invention relates to semiconductor memories, and in particular to memory cells and memory circuit technology suitable for semiconductor memories that require high integration and high speed. 2. Description of the Related Art Conventionally, in semiconductor memories, a method has often been used in which a voltage signal is applied to a word line to select a memory cell, and information stored in the memory cell is read out as a voltage signal to a bit line. For example, CMOS-SRAM (Static Ran
dom Access Memory) and BiCM
In the OS-SRAM, the amplitudes of the voltage signals mentioned above are approximately equal to the power supply voltage, and are as large as approximately 5V. Further, even in a high-speed bipolar RAM, the voltage amplitude is approximately 1V. Furthermore, as memories have recently become more highly integrated, the number of cells connected to word lines and bit lines has increased, and the stray capacitance of word lines and bit lines has increased. Therefore, memory access time has come to be regulated by these charging and discharging times. For this reason, many high-speed discharge circuits have been proposed for bipolar RAM, such as the one described in Japanese Patent Laid-Open No. 188884/1984. However, there is an upper limit to the discharge current that can flow through the word line and bit line due to an increase in wiring resistance due to the miniaturization of the wiring width and migration restrictions, and therefore there is a limit to the speeding up of access time using such a discharge circuit. There is,

【発明が解決しようとする課題1 上記のように.従来のメモリにおいて、アクセス時間の
高速化に限界が存在したのは、ワード線およびビット線
に接続されるセル数が増大し、メモリのアクセス時間が
ワード線およびビット線の充放電時間に律則されるよう
になってきたからである.したがって,ワード線および
ビット線の電圧振幅を小さくすれば,充放電時間を低減
することが出来、アクセス時間の高速化を実現すること
が出来る.例えば,極論すればワード線およびビット線
の電圧振幅を零にすれば,上記充放電時間は零となる. 本発明の目的は、上記のごとき推論に基づきワ一ド線お
よびビット線の電圧振幅を低減することによってワード
線およびビット線の充放電時間を低減し、アクセス時間
の高速化を実現した半導体メモリセルおよびメモリを提
供することにある。 【課題を解決するための手段】 上記目的を達成するため、本発明においては、特許請求
の範囲に記載するように構成している。 すなわち、第1および第3請求項に記載のメモリセルに
おいては、フリップフロップで構成されたメモリセルに
、選択時にのみセルに電流を供給するトランジスタのス
イッチを設けることにより、従来のように選択セルを高
電位に駆動する必要を無くしたものであり,これによっ
てワード線およびビット線の電圧振幅を低減することに
より、高速化を図ると同時に、セルの動作マージンを拡
大したものである.なお、第1請求項は,例えば第1図
、第2図、第5図および第6図の実施例に相当し、第3
請求項は、例えば第3図および第4図の実施例に相当す
る。 また、第2および第4請求項に記載のメモリセルは、上
記第1または第3K*求項に記載のメモリセルにおける
トランジスタとして、縦構造のトランジスタを用いるこ
とにより,メモリセル内の情報を保持しているノードを
α線雑音電流の発生源である基板から分離し、α線の入
射による情報破壊を防止するように構成したものである
.なお、第2および第4請求項は、例えば第7図および
第8図の実施例に相当する。 また、第5請求項に記載の半導体メモリは,ワード線ま
たはビット線選択信号によって対応するワード線または
ビット線が選択されたときにのみ、該選択信号によって
アクティブ状態になるプリ・センス回路を設けることに
より、低消費電力化を実現したものである。なお,第5
請求項は,例えば第9図の実施例に相当する. また、第6請求項に記載の半導体メモリは、第1乃至第
4請求項に記載の半導体メモリセルを用いてメモリセル
アレイを形成し、かつ,前記ビット線にエミッタが接続
され、ベースがダミーのワード線に接続されるトランジ
スタを備え、上記ダミーのワード線に選択ワード線と等
しい電圧を印加することにより、メモリセルに供給する
電流とビット線の放電電流を独立に設定することが出来
るようにし,ビット線の放電を高速化したものである.
なお,第6請求項は、例えば第10図の実施例に相当す
る. 1作 用】 第1または第3請求項に記載のごときメモリセルでセル
アレーを構成すると、成るビット線には、各セルの第3
のトランジスタのエミッタが共通に接続される.そして
,このピット線に定電流源を接続すると、これらは、1
つのカレントスイッチを構成することになる. このカレントスイッチをスイッチングさせるために必要
な信号の電圧振幅,すなわち上記第3のトランジスタの
ベースに入力する信号の電圧振幅は,せいぜい0.4V
程度あれば十分である.すなわち、ワード線の電圧振幅
は0.4v程度でよい. また、このときビット線の電位は,高電位のワード線の
電位よりも第3のトランジスタのベース・エミッタ間電
圧分だけ低い電位となる.この関係は、他の複数のビッ
ト線の全てについて成り立つ.すなわち、全てのビット
線の電位はほぼ等しく、ビット線の電圧振幅はほぼOV
となる.したがって,ワード線およびビット線の充放電
時間は極めて小さくなり、その分アクセス時間を高速化
することが出来る。
[Problem to be solved by the invention 1 As mentioned above. In conventional memories, there was a limit to speeding up the access time because the number of cells connected to the word line and bit line increased, and the memory access time was determined by the charging and discharging time of the word line and bit line. This is because it has become more common. Therefore, by reducing the voltage amplitude of the word line and bit line, charging and discharging time can be reduced, and access time can be increased. For example, in the extreme, if the voltage amplitude of the word line and bit line is made zero, the charge/discharge time mentioned above becomes zero. An object of the present invention is to provide a semiconductor memory that reduces the charging/discharging time of word lines and bit lines by reducing the voltage amplitude of word lines and bit lines based on the above reasoning, and achieves faster access times. The aim is to provide cells and memory. [Means for Solving the Problems] In order to achieve the above object, the present invention is configured as described in the claims. That is, in the memory cells according to the first and third claims, by providing a memory cell configured with a flip-flop with a transistor switch that supplies current to the cell only when selected, the selected cell can be switched as in the conventional case. This eliminates the need to drive the cell to a high potential, thereby reducing the voltage amplitude of the word line and bit line, increasing speed and expanding the operating margin of the cell. Note that the first claim corresponds to the embodiments of FIGS. 1, 2, 5, and 6, and the third claim corresponds to the embodiments of FIGS.
The claims correspond to the embodiments of FIGS. 3 and 4, for example. Further, the memory cell according to the second and fourth claims retains information in the memory cell by using a vertically structured transistor as the transistor in the memory cell according to the first or third K* claim. The node is separated from the substrate, which is the source of α-ray noise current, and is configured to prevent information destruction due to the incidence of α-rays. Note that the second and fourth claims correspond to the embodiments of FIGS. 7 and 8, for example. Further, the semiconductor memory according to the fifth aspect is provided with a pre-sense circuit that is activated by the word line or bit line selection signal only when the corresponding word line or bit line is selected by the selection signal. This achieves low power consumption. In addition, the fifth
The claims correspond to the embodiment shown in FIG. 9, for example. Further, a semiconductor memory according to a sixth aspect is provided in which a memory cell array is formed using the semiconductor memory cells according to the first to fourth aspects, an emitter is connected to the bit line, and a base is a dummy. A transistor connected to the word line is provided, and by applying a voltage equal to that of the selected word line to the dummy word line, the current supplied to the memory cell and the discharge current of the bit line can be set independently. , which speeds up bit line discharge.
Note that the sixth claim corresponds to the embodiment shown in FIG. 10, for example. 1. When a cell array is constructed of memory cells as described in the first or third claim, the bit lines formed include the third bit line of each cell.
The emitters of the transistors are connected in common. When a constant current source is connected to this pit line, these become 1
This constitutes two current switches. The voltage amplitude of the signal necessary to switch this current switch, that is, the voltage amplitude of the signal input to the base of the third transistor is at most 0.4V.
A certain degree is sufficient. In other words, the voltage amplitude of the word line may be about 0.4V. Further, at this time, the potential of the bit line is lower than the potential of the high potential word line by the base-emitter voltage of the third transistor. This relationship holds true for all other multiple bit lines. In other words, the potentials of all bit lines are approximately equal, and the voltage amplitude of the bit lines is approximately OV.
becomes. Therefore, the charging/discharging time of the word line and bit line becomes extremely short, and the access time can be increased accordingly.

【実施例} 第1図は,本発明のメモリセルの第1の実施例図であり
、1個のセルの回路図を示す。 第1図において、バイポーラトランジスタQCl,QC
2からなるブリップフロップがメモリセルの基本構成と
なり、さらに、ベースがトランジスタQCIのベースに
接続される第1のトランジスタQ1と、ベースがトラン
ジスタQC2のベースに接続される第2のトランジスタ
Q2と、コレクタがトランジスタQ1およびQ2のエミ
ッタに共通に接続され、ベースがワードliW2に接続
され、エミッタがビット線IRに接続される第3のトラ
ンジスタQ3とが設けられている。また,ワード線W1
には一定電圧を印加し.Igtには情報保持電流を供給
する定電流源を接続する.また.IWLおよびIWRは
、書き込み電流を供給するビット線であり,CSLおよ
びCSRは、メモリセルの情報を出力するコモン・セン
ス線である. 上記のメモリセルにおける情報の読出しは、ワード線W
2を高電位に邸動し、ビット線IRに読出し電流を供給
することによって行われる.このとき,メモリセルの情
報に応じてトランジスタQ1またはQ2の何れかがオン
し、読出し電流がコモン・センス線CSL,CSHの何
れかに流れる.この電流をセンスすれば、選択セルの情
報を読出すことが出来る。 また、メモリセルへの情報の書き込みは,ワード線W2
を高電位に駆動し、書き込む情報に応じて、ビットII
AIWLまたはIWRの何れかに書き込み電流を供給す
ることによって行われる.ここで注目すべき点は,この
メモリセルでセルアレーを構成すると、ビットiIRに
はトランジスタQ3のエミッタが,ビット線IWLには
トランジスタQWLのエミッタが、ビット線IWRには
トランジスタQWRのエミッタが、それぞれセルの数だ
け接続されることである。そして、読出し時にビット線
IRに読出し電流を供給すると,ビット線IHに接続さ
れる各セルのトランジスタQ3は1つのカレントスイッ
チを構成することになる.このカレントスイッチをスイ
ッチングさせるために必要な電圧,すなわちトランジス
タQ3のベースに入力する信号の電圧振幅はせいぜい0
.4v程度あれば十分である。 また、書き込み時に、書き込む情報に応じてビット線I
WLまたはIWRの何れかに書き込み電流を供給すると
、ビット線IWLまたはIWRに接続される複数のトラ
ンジスタQWLまたはQWRは1つのカレントスイッチ
を構成する.このカレントスイッチをスイッチングさせ
るために必要な電圧、すなわちトランジスタQWLまた
はQWRのベースに入力する信号の電圧振幅はせいぜい
0.4v程度あれば十分である. したがってワード線W2の電圧振幅は0.4v程度でよ
いことになる. また,ビット線IR,IWL.IWRの電位は.高電位
のワード線の電位よりもトランジスタQ3,QWL,Q
WRのベース・エミッタ間電圧分だけ低い電位となり、
この関係は,他の複数のビット線の全てについて成り立
つ。すなわち,全てのビット線の電位は選択,非選択に
よらずほぼ等しく,したがってビット線の電圧振幅はほ
ぼOvとなる,そのため、ワード線およびビット線の充
放電時間は極めて小さくなり、その分アクセス時間を高
速化することが出来る. さらに,従来のように選択セルを高電位に駆動する必要
が無いので、メモリセル内の情報を保持しているノード
の電位は、選択時および非選択時でほとんど変化しない
,このため,従来のように,選択セルを高電位に駆動し
たとき,メモリセル内の情報を保持しているノードの時
定数の差により,セル内の低電位のノードが高電位のノ
ードよりも急速に立ち上がるため,セルの動作マージン
が減少する,という問題を解消することが出来る.なお
本実施例では,トランジスタQCIおよびQC2のコレ
クタの負荷として、抵抗RL,RR,ショットキーパリ
アダイオードSBDL,SBDRを使用しているが、こ
の負荷としては,ショットキーバリアダイオードSBD
L,SBDRに直列に抵抗を挿入する等,従来から知ら
れている如何様な負荷を使用してもよい。 次に、第2図は,本発明のメモリセルの第2の実施例図
であり、1個のセルの回路図を示す。 第2図において、前記第1図と異なる点は、トランジス
タQ3のエミッタとトランジスタQWL,QWRのエミ
ッタが共通にビット線IRに接続されている点である. また,ワード線W1には一定電圧を印加し,Istには
情報保持電流を供給する定電流源を接続する.また,ワ
ード線W3,W4は,書き込み信号を供給するためのワ
ード線であり、CSL.CSRは,メモリセルの情報を
出力するコモン・センス線である. 上記のメモリセルにおける情報の読出しは,ワード$W
2を高電位に駆動し,ビット線IRに読出し電流を供給
することによって行われる。このとき,メモリセルの情
報に応じてトランジスタQ1またはQ2の何れかがオン
し,読出し電流がコモン・センス線CSL,CSHの何
れかに流れる。 この電流をセンスすれば、選択セルの情報を読出すこと
が出来る. また、このメモリセルへの情報の書き込みは,書き込む
情報に応じて、ワード線W3またはW4の何れかを高電
位に駆動し、ビット線IRに書き込み電流を供給するこ
とによって行われる。 ここで注目すべき点は、このメモリセルでセルアレーを
構成すると,ビット線IRには,トランジスタQ3,Q
WLおよびQWRのエミツタがセルの数だけ接続される
ことである。そして、読出し時または書き込み時にビッ
ト線IRに読出しまたは書き込み電流を供給すると,ビ
ット線IRに接続される複数のトランジスタQ3,QW
LおよびQWRは1つのカレントスイッチを構成するこ
とになる。このカレントスイッチをスイッチングさせる
ために必要な電圧、すなわちトランジスタQ3,QWL
およびQWRのベースに入力する信号の電圧振幅はせい
ぜい0.4v程度あれば十分である。 すなわち,ワード線W2.W3,W4の電圧振幅は0.
4v程度でよい。 また、ビット線IRの電位は,高電位のワード線の電位
よりもトランジスタQ3またはQWLまたはQWRのベ
ース・エミッタ間電圧分だけ低い電位となり、この関係
は、他の複数のビット線の全てについて成り立つ。すな
わち、全てのビット線の電位は選択,非選択によらずほ
ぼ等しく、したがってビット線の電圧振幅はほぼOvと
なる.そのため,ワード線およびビット線の充放電時間
は極めて小さくなり、その分アクセス時間を高速化する
ことが出来る. また、前記第1図で述べたのと同じ理由から、従来のよ
うに選択時にセルの動作マージンが減少するという問題
を解消することが出来る。 なお、本実施例においても、前記第1図の実施例と同様
に、トランジスタQCIおよびQC2のコレクタの負荷
として,抵抗RL,RR,ショットキーバリアダイオー
ドSBDL,SBDRを使用しているが,この負荷とし
ては、ショットキーバリアダイオードSBDL,SBD
Rに直列に抵抗を挿入する等、従来から知られている如
何様な負荷を使用してもよい。 次に、第3図は、本発明のメモリセルの第3の実施例図
であり、1個のセルの回路図を示す.第3図において、
バイポーラトランジスタQCl,QC2からなるフリッ
プフ口冫プがメモリセルの基本構成となり,さらに、コ
レクタがトランジスタQCIおよびQC2のエミッタに
共通に接続され、ベースがワード線W2に接続され、エ
ミッタがビットMIHに接続される第3のトランジスタ
Q3を有している. また、ワード線W1には一定電圧を印加し、Istには
情報保持電流を供給する定電流源を接続する。また、.
IWL,IWRは,書き込み電流を供給するビット線で
あり、CSL,CSRは、メモリセルの情報を出力する
コモン・センス線である。 このセルにおける情報の読出しおよび書き込みは、前記
第1図の実施例で述べたのと同様の方法で行うことが出
来る。 また、第1図で述べたのと同様の議論からワード線W2
の電圧振幅は0.4v程度、ビット線の電圧振幅はほぼ
Ovとなる.したがって,ワード線およびビット線の充
放電時間は極めて小さくなり、その分アクセス時間を高
速化することが出来る. また、第1図で述べたのと同じ理由から、従来のように
選択時にセルの動作マージンが減少するという問題を解
消することが出来る。 さらに,この実施例においては,第11i!に比べて、
トランジスタQ1およびQ2が無い分だけセル面積を小
さくすることが出来る。 なお、本実施例においても,トランジスタQC1および
QC2のコレクタの負荷として、抵抗RL,RR,ショ
ットキーバリアダイオードSBDL,SBDRを使用し
ているが,この負荷としては、ショットキーバリアダイ
オードSBDL,SBDRに直列に抵抗を挿入する等,
従来から知られている如何様な負荷を使用してもよい.
次に、第4図は、本発明のメモリセルの第4の実施例図
であり、1個のセルの回路図を示す.第4図において、
前記第3図と異なる点は、トランジスタQ3のエミッタ
とトランジスタQWL,QWRのエミッタが共通にビッ
ト線IRに接続されている点である. また、ワード線W1には一定電圧を印加し,Istには
情報保持電流を供給する定電流源を接続する.また、ワ
ード線W3,W4は,書き込み信号を供給するためのワ
ード線であり、CSL,CSRは,メモリセルの情報を
出力するコモン・センス線である。 このセルの情報の読出しおよび書き込みは,前記第2図
の実施例で述べたのと同様の方法で行うことが出来る。 また、第2図で述べたのと同様の議論からワード線W2
,W3およびW4の電圧振幅は0.4V程度,ビット線
の電圧振幅はほぼO■となる。したがって、ワード線お
よびビット線の充放電時間は極めて小さくなり、その分
アクセス時間を高速化することが出来る。 また,第1図で述べたのと同じ理由から、従来のように
選択時にセルの動作マージンが減少するという問題を解
消することが出来る。 また,第1図の実施例に比べてトランジスタQlおよび
Q2が無い分セル面積を小さくすることが出来る。 なお,本実施例においても、トランジスタQC1および
QC2のコレクタの負荷として,抵抗RL,RR,ショ
ットキーバリアダイオードSBDL,SBDRを使用し
ているが、この負荷としては,ショットキーバリアダイ
オードSBDL,SBDRに直列に抵抗を挿入する等、
従来から知られている如何様な負荷を使用してもよい。 次に,第5図は、本発明のメモリセルの第5の実施例図
であり,1個のセルの回路図を示す。 第5図において、n型のMoSトランジスタMN1およ
びMN2からなるフリツプフロツプがメモリセルの基本
構成となり、さらに、ベースがトランジスタMNIのド
レインに接続された第1のトランジスタQ1と、ベース
がトランジスタMN2のドレインに接続された第2のト
ランジスタQ2と,コレクタがトランジスタQ1および
Q2のエミッタに共通に接続され,ベースがワード線W
2に接続され,エミッタがビット線IRに接続される第
3のトランジスタQ3とが設けられている。 また、WH,WLには一定電圧を印加する。また、IW
L,IWRは、書き込み電流を供給するビット線であり
、CSL,CSRは、メモリセルの情報を出力するコモ
ン・センス線である。 このセルの情報の読出しおよび書き込みは、前記第1図
の実施例で述べたのと同様の方法で行うことが出来る。 また、第1図で述べたのと同様の議論からワード線W2
の電圧振幅は0.4V程度,ビット線の電圧振幅はほぼ
Ovとなる。したがって、ワード線およびビット線の充
放電時間は極めて小さくなり,その分アクセス時間を高
速化することが出来る。 なお,本実施例では,トランジスタMNIおよびMN2
のドレインの負荷として,p型のMOSトランジスタM
PI,MP2を使用しているが,この負荷としては、抵
抗等、従来から知られている如何様な負荷を使用しても
よい。 ′次に,第6図は、本発明のメモリセルの第6の実施例
図であり,1個のセルの回路図を示す。 第6図において、前記第5図と異なる点は、トランジス
タQ3のエミッタとトランジスタQWL,QWRのエミ
ッタが共通にビット線IRに接続されている点である.
また,WH.WLには一定電圧を印加する.また、W3
,W4は,書き込み信号を供給するためのワード線であ
り、CSL,CSRは,メモリセルの情報を出力するコ
モン・センス゛線である。 このセルの情報の読出しおよび書き込みは、前記第2図
の実施例で述べたのと同様の方法で行うことが出来る. また,第2図で述べたのと同様の議論からワード線W2
,W3およびW4の電圧振幅は0.4V程度,ビット線
の電圧振幅はほぼOvとなる。したがって,ワード線お
よびビット線の充放電時間は極めて小さくなり、その分
アクセス時間を高速化することが出来る. なお,本実施例においても、トランジスタMN1および
MN2のドレインの負荷として,P型のMOSトランジ
スタMPI,MP2を使用しているが、この負荷として
は、抵抗等,従来から知られている如何様な負荷を使用
してもよい。 次に,第7図は、本発明のメモリセルの第7の実施例を
示す図であり、バイポーラトランジスタの断面図を示す
。 この実施例は、例えば、前記第3図または第4図の回路
におけるトランジスタQCI,QC2,QWI,QWR
として用いるものである。なお、第7図において、Ep
iはエビタキシャル層、n+BLはn+埋込Jfj .
 poly− S iはポリシリコンNを示す。 図示のごとく、本実施例では、トランジスタQCl,Q
C2,QWL,QWRが半導体基板の内部およびその表
面に形成されており、半導体基板の内部(下)から表面
(上)に向かって、第1の導電形(n型)のエミッタ、
第2の導電形(p型)のベース,第1の導電形(n型)
のコレクタの順になるような縦構造を有するトランジス
タになっている。 このような縦構造のトランジスタを用いると、メモリセ
ル内の情報を保持しているノードをα線雑音電流の発生
源であるp基板から分離することが出来る。そのため、
メモリセルを構成するトランジスタにα線が入射しても
,情報破壊が起こらず、半導体メモリのソフトエラーを
低減することが出来る。 次に,第8図は,本発明のメモリセルの第8の実施例図
であり、複数個のパイポーラトランジスタを一つの基板
に形成したものの断面図を示す。 この実施例は,例えば前記第3図または第4図の回路に
おけるトランジスタQCI,QC2,Q3を一つの基板
に形成したものであり,前記第7図と同様に縦構造を有
している. この実施例においては、前記第7図の実施例と同様に,
α線による情報破壊を防止する効果が得られると共に、
QCIのエミッタEi,QC2のエミッタE2およびQ
3のコレクタC.がn1埋込暦BLで共通に接続される
、すなわち第3図または第4図のP点が基板内部で簡単
に接続されるので,構造が簡単で小型になるという特徴
がある.次に,第9図は、本発明の半導体メモリの一実
施例の回路図である. この半導体メモリは、前記第3図のメモリセル(ただし
、ショットキーバリアダイオードに直列に抵抗を挿入し
てある)を用いてセルアレーを構成した場合を示す. 第9図において、MCOO−MCIIは第3図に示した
メモリセル、YDO,YDIは、ビット線IR,IWL
,IWRに読出し電流または書き込み電流を供給するY
ドライバ、PSO,Psiは,コモン・センスicsL
,CSRに流れる読出し電流を検出するプリ・センス回
路である。 この半導体メモリにおいては,例えば、メモリセルMC
OOの情報の読出しは、ワード線W20を高電位に駆動
し,ビット線選択信号VY I Noを高電位に睡動し
,かつ,書き込み制御信号の内のVRを高電位に廓動す
ればよい。このとき、セルMCOOの情報に応じて読出
し電流IRRがコモン・センス線CSL,CSRの何れ
か一方に流れ、プリ・センス回路出力SOまたはS1の
何れか一方が高電位となって情報が読出される。 また,セルMCOOへの情報の書き込みは,ワード線W
20を高電位に駆動し、ビット線選択信号VY I N
oを高電位に駆動し,書き込む情報に応じて書き込み制
御信号VWO,VWIの何れか一方を高電位に關動ずれ
ばよい。このとき、書き込む情報に応じてビット線IW
Lまた1よIWRの何れか一方にIRRが書き込み電流
として供給され、セルMCOOへ情報が書き込まれる.
なお、ビット線に供給される定電流IBR,IBWL,
IBWRは、電流IRRがビット線に供給されないとき
に、トランジスタQ3,QWLまたはQWRのベース・
エミッタ間電圧が減少し、ビット線の電位が上昇してビ
ット線の電圧振幅が増大するのを防止するために付加し
ている。 また、プリ・センス回路PSO,Psiは,ワード線選
択信号W20,W21によって対応するワード線が選択
されたときにのみ、該選択信号によってアクティブ状態
になるようにしている。このため、プリ・センス回路用
の電流源IPSは、複数のプリ・センス回路に対して1
個のみ設ければよく、その分だけ低消費電力化が図れる
。なお,ビット線が選択されたときにのみアクティブ状
態になるようにすることも出来る. 次に、第10図は,本発明の半導体メモリの他の実施例
の回路図である. 本実施例は、前記第9図の実施例とはダミー・ワード線
WDと、トランジスタQ3D.QWLDおよびQWRD
を付加した点のみが異なる。 この実施例においては、ダミー・ワード線WDの電位を
選択ワード線の電位(高電位)と等しくしておくと、読
出しまたは書き込み時のいずれの場合も、電流IRRは
、選択セルのトランジスタQ3,QWLまたはQWRと
,ダミー・ワード線WDに接続されるトランジスタQ3
D.QWLDまたはQWRDとの間で分流する。この分
流比は,トランジスタQ3D.QWLDまたはQ W 
R Dのエミッタ面積を変えることによって任意に設定
することが出来る。すなわち、メモリセルに流す電流と
IRRは独立に設計することが出来る.したがって、低
消費電力化するために、ビット線に供給する定電流IB
R,IBWL,IBWRを電流IRRに比べ数桁小さく
した場合.トランジスタQ3,QWLまたはQWRのベ
ース・エミッタ間電圧の変動が大きくなり,ビット線の
電圧振幅は増大するが、IRRを十分大きくすることが
出来るので、極めて高速にビット線を放電することが出
来る。 ■発明の効果】 以上述べてきたように,本発明を用いると,ワード線の
電圧振幅は0.4V程度,ビット線の電圧振幅はほぼO
vと極めて低い値に,することが出来る.そのため、ワ
ード線およびビット線の充放電時間は極めて小さくなり
,その分だけアクセス時間を高速化することが出来る.
また、選択セルを高電位に騨動する必要が無いので,セ
ルの動作マージンを拡大することが出来る。 また、第3gg求項のメモリセルにおいては、第1請求
項記載のものよりトランジスタの数が少ないので、セル
を小型にすることが出来る。 また、第2請求項および第4請求項に記載の縦構造のト
ランジスタを用いた場合には,上記の効果の他に,α線
による情報破壊を防止する効果が得られる. また、第5請求項に記載の半導体メモリにおいては、低
消費電力化を実現することが出来るし、また、第6!!
W求項に記載の半導体メモリにおいては,メモリセルに
供給する電流とビット線の放電電流を独立に設定するこ
とが出来るので、極めて高速にビット線を放電すること
が可能になる、等の多くの優れた効果が得られる。
[Embodiment] FIG. 1 is a diagram showing a first embodiment of a memory cell according to the present invention, and shows a circuit diagram of one cell. In FIG. 1, bipolar transistors QCl, QC
The basic structure of the memory cell is a flip-flop consisting of two transistors, a first transistor Q1 whose base is connected to the base of the transistor QCI, a second transistor Q2 whose base is connected to the base of the transistor QC2, and a collector. is commonly connected to the emitters of transistors Q1 and Q2, has a base connected to word liW2, and has an emitter connected to bit line IR. In addition, the word line W1
A constant voltage is applied to . A constant current source that supplies information retention current is connected to Igt. Also. IWL and IWR are bit lines that supply write current, and CSL and CSR are common sense lines that output memory cell information. Reading of information in the above memory cell is performed on the word line W
This is done by driving bit line IR to a high potential and supplying a read current to bit line IR. At this time, either transistor Q1 or Q2 is turned on depending on the information in the memory cell, and a read current flows to either common sense line CSL or CSH. By sensing this current, the information of the selected cell can be read. In addition, writing of information to the memory cell is performed on the word line W2.
Bit II is driven to a high potential, and depending on the information to be written, bit II
This is done by supplying a write current to either AIWL or IWR. What should be noted here is that when a cell array is configured with this memory cell, the emitter of transistor Q3 is connected to bit iIR, the emitter of transistor QWL is connected to bit line IWL, and the emitter of transistor QWR is connected to bit line IWR. The number of connections is equal to the number of cells. When a read current is supplied to the bit line IR during reading, the transistor Q3 of each cell connected to the bit line IH constitutes one current switch. The voltage required to switch this current switch, that is, the voltage amplitude of the signal input to the base of transistor Q3, is at most 0.
.. Approximately 4v is sufficient. Also, when writing, the bit line I
When a write current is supplied to either WL or IWR, the plurality of transistors QWL or QWR connected to bit line IWL or IWR constitute one current switch. It is sufficient that the voltage required to switch this current switch, that is, the voltage amplitude of the signal input to the base of the transistor QWL or QWR, is about 0.4 V at most. Therefore, the voltage amplitude of the word line W2 may be approximately 0.4V. In addition, the bit lines IR, IWL. The potential of IWR is . Transistors Q3, QWL, Q than the potential of the high potential word line.
The potential becomes lower by the voltage between the base and emitter of WR,
This relationship holds true for all other multiple bit lines. In other words, the potential of all bit lines is almost the same regardless of whether they are selected or not, and therefore the voltage amplitude of the bit lines is approximately Ov. Therefore, the charging and discharging time of the word line and bit line is extremely short, and access is reduced accordingly. It can speed up time. Furthermore, since there is no need to drive the selected cell to a high potential as in the conventional case, the potential of the node holding information in the memory cell hardly changes between selected and non-selected states. When a selected cell is driven to a high potential, the low potential node in the cell rises more rapidly than the high potential node due to the difference in the time constant of the nodes that hold information in the memory cell. This solves the problem of reduced cell operating margin. In this embodiment, resistors RL and RR and Schottky barrier diodes SBDL and SBDR are used as loads on the collectors of transistors QCI and QC2;
Any conventionally known load may be used, such as inserting a resistor in series with L and SBDR. Next, FIG. 2 is a diagram showing a second embodiment of the memory cell of the present invention, and shows a circuit diagram of one cell. The difference between FIG. 2 and FIG. 1 is that the emitter of transistor Q3 and the emitters of transistors QWL and QWR are commonly connected to bit line IR. Further, a constant voltage is applied to the word line W1, and a constant current source that supplies an information holding current is connected to Ist. Further, word lines W3 and W4 are word lines for supplying write signals, and CSL. CSR is a common sense line that outputs memory cell information. To read information in the above memory cell, the word $W
This is done by driving bit line IR to a high potential and supplying a read current to bit line IR. At this time, either transistor Q1 or Q2 is turned on depending on the information in the memory cell, and a read current flows to either common sense line CSL or CSH. By sensing this current, the information of the selected cell can be read. Furthermore, information is written into the memory cell by driving either the word line W3 or W4 to a high potential and supplying a write current to the bit line IR, depending on the information to be written. What should be noted here is that when a cell array is configured with these memory cells, transistors Q3 and Q3 are connected to the bit line IR.
The emitters of WL and QWR are connected as many times as there are cells. When a read or write current is supplied to the bit line IR during read or write, a plurality of transistors Q3 and QW connected to the bit line IR
L and QWR constitute one current switch. The voltage required to switch this current switch, that is, transistors Q3 and QWL
It is sufficient that the voltage amplitude of the signal input to the base of the QWR is about 0.4V at most. That is, word line W2. The voltage amplitude of W3 and W4 is 0.
Approximately 4v is sufficient. Further, the potential of the bit line IR is lower than the potential of the high potential word line by the base-emitter voltage of the transistor Q3, QWL, or QWR, and this relationship holds true for all of the other multiple bit lines. . That is, the potentials of all bit lines are approximately equal regardless of whether they are selected or not, and therefore the voltage amplitude of the bit lines is approximately Ov. Therefore, the charging and discharging time of word lines and bit lines becomes extremely short, and the access time can be increased accordingly. Further, for the same reason as described in FIG. 1 above, it is possible to solve the problem of the conventional problem that the operating margin of the cell decreases during selection. In this embodiment as well, as in the embodiment shown in FIG. As, Schottky barrier diode SBDL, SBD
Any conventionally known load may be used, such as inserting a resistor in series with R. Next, FIG. 3 is a diagram showing a third embodiment of the memory cell of the present invention, and shows a circuit diagram of one cell. In Figure 3,
A flip-flop consisting of bipolar transistors QCl and QC2 is the basic structure of the memory cell, and the collector is commonly connected to the emitters of transistors QCI and QC2, the base is connected to the word line W2, and the emitter is connected to the bit MIH. It has a third transistor Q3. Further, a constant voltage is applied to the word line W1, and a constant current source that supplies an information holding current is connected to Ist. Also,.
IWL and IWR are bit lines that supply write current, and CSL and CSR are common sense lines that output memory cell information. Reading and writing information in this cell can be performed in the same manner as described in the embodiment of FIG. 1 above. Also, based on the same argument as described in FIG. 1, the word line W2
The voltage amplitude of the bit line is approximately 0.4V, and the voltage amplitude of the bit line is approximately Ov. Therefore, the charging/discharging time of the word line and bit line becomes extremely short, and the access time can be increased accordingly. Further, for the same reason as described in FIG. 1, it is possible to solve the conventional problem that the operating margin of the cell decreases during selection. Furthermore, in this embodiment, the 11i! Compared to
The cell area can be reduced by the absence of transistors Q1 and Q2. In this embodiment as well, resistors RL and RR and Schottky barrier diodes SBDL and SBDR are used as loads on the collectors of transistors QC1 and QC2. Inserting a resistor in series, etc.
Any conventionally known load may be used.
Next, FIG. 4 is a diagram showing a fourth embodiment of the memory cell of the present invention, and shows a circuit diagram of one cell. In Figure 4,
The difference from FIG. 3 is that the emitter of transistor Q3 and the emitters of transistors QWL and QWR are commonly connected to bit line IR. Further, a constant voltage is applied to the word line W1, and a constant current source that supplies an information holding current is connected to Ist. Furthermore, word lines W3 and W4 are word lines for supplying write signals, and CSL and CSR are common sense lines that output information of memory cells. Reading and writing of information in this cell can be performed in the same manner as described in the embodiment of FIG. 2 above. Also, from the same discussion as described in FIG. 2, the word line W2
, W3, and W4 are approximately 0.4V, and the voltage amplitude of the bit line is approximately O■. Therefore, the charging/discharging time of the word line and bit line becomes extremely short, and the access time can be increased accordingly. Furthermore, for the same reason as described in FIG. 1, it is possible to solve the conventional problem that the operating margin of the cell decreases during selection. Furthermore, compared to the embodiment shown in FIG. 1, the cell area can be made smaller due to the absence of transistors Ql and Q2. In this embodiment as well, resistors RL and RR and Schottky barrier diodes SBDL and SBDR are used as loads on the collectors of transistors QC1 and QC2. Inserting a resistor in series, etc.
Any conventionally known load may be used. Next, FIG. 5 is a diagram showing a fifth embodiment of the memory cell of the present invention, and shows a circuit diagram of one cell. In FIG. 5, a flip-flop consisting of n-type MoS transistors MN1 and MN2 is the basic structure of the memory cell, and further includes a first transistor Q1 whose base is connected to the drain of transistor MNI, and a first transistor Q1 whose base is connected to the drain of transistor MN2. A second transistor Q2 is connected, its collector is commonly connected to the emitters of transistors Q1 and Q2, and its base is connected to the word line W.
2, and a third transistor Q3 whose emitter is connected to the bit line IR. Further, a constant voltage is applied to WH and WL. Also, IW
L and IWR are bit lines that supply a write current, and CSL and CSR are common sense lines that output memory cell information. Reading and writing of information in this cell can be performed in the same manner as described in the embodiment of FIG. 1 above. Also, based on the same argument as described in FIG. 1, the word line W2
The voltage amplitude of the bit line is approximately 0.4V, and the voltage amplitude of the bit line is approximately Ov. Therefore, the charging/discharging time of the word line and bit line becomes extremely short, and the access time can be increased accordingly. Note that in this embodiment, transistors MNI and MN2
As a load on the drain of the p-type MOS transistor M
Although PI and MP2 are used, any conventionally known load such as a resistor may be used as the load. 'Next, FIG. 6 is a diagram showing a sixth embodiment of the memory cell of the present invention, and shows a circuit diagram of one cell. The difference between FIG. 6 and FIG. 5 is that the emitter of transistor Q3 and the emitters of transistors QWL and QWR are commonly connected to bit line IR.
Also, WH. A constant voltage is applied to WL. Also, W3
, W4 are word lines for supplying write signals, and CSL and CSR are common sense lines that output memory cell information. Reading and writing of information in this cell can be performed in the same manner as described in the embodiment of FIG. 2 above. Also, based on the same argument as mentioned in Fig. 2, word line W2
, W3 and W4 are approximately 0.4V, and the voltage amplitude of the bit line is approximately Ov. Therefore, the charging/discharging time of the word line and bit line becomes extremely short, and the access time can be increased accordingly. In this embodiment as well, P-type MOS transistors MPI and MP2 are used as loads on the drains of transistors MN1 and MN2, but this load may be any conventionally known type such as a resistor. Load may also be used. Next, FIG. 7 is a diagram showing a seventh embodiment of the memory cell of the present invention, and shows a cross-sectional view of a bipolar transistor. This embodiment applies, for example, to the transistors QCI, QC2, QWI, QWR in the circuit of FIG. 3 or 4.
It is used as a. In addition, in FIG. 7, Ep
i is the epitaxial layer, n+BL is the n+ embedded Jfj.
poly-Si indicates polysilicon N. As shown in the figure, in this embodiment, transistors QCl, Q
C2, QWL, and QWR are formed inside the semiconductor substrate and on its surface, and from the inside (bottom) to the surface (top) of the semiconductor substrate, an emitter of a first conductivity type (n type),
Base of second conductivity type (p type), first conductivity type (n type)
The transistor has a vertical structure in which the collector is arranged in the order of the collector. By using such a vertically structured transistor, it is possible to separate the node that holds information in the memory cell from the p-substrate that is the source of α-ray noise current. Therefore,
Even if alpha rays are incident on the transistors that make up the memory cell, information will not be destroyed, making it possible to reduce soft errors in semiconductor memory. Next, FIG. 8 is a diagram showing an eighth embodiment of the memory cell of the present invention, and shows a cross-sectional view of a device in which a plurality of bipolar transistors are formed on one substrate. In this embodiment, for example, the transistors QCI, QC2, and Q3 in the circuit shown in FIG. 3 or 4 are formed on one substrate, and has a vertical structure similar to that in FIG. 7. In this embodiment, similar to the embodiment shown in FIG.
In addition to being effective in preventing information destruction caused by alpha rays,
Emitter Ei of QCI, emitter E2 and Q of QC2
3 collector C. are connected in common by the n1 embedded calendar BL, that is, the point P in FIG. 3 or 4 is easily connected inside the board, so the structure is simple and compact. Next, FIG. 9 is a circuit diagram of an embodiment of the semiconductor memory of the present invention. This semiconductor memory shows a case where a cell array is constructed using the memory cells shown in FIG. 3 (however, a resistor is inserted in series with the Schottky barrier diode). In FIG. 9, MCOO-MCII are the memory cells shown in FIG. 3, and YDO and YDI are the bit lines IR and IWL.
, Y supplying read current or write current to IWR
Driver, PSO, Psi are common sense icsL
, CSR is a pre-sense circuit that detects the read current flowing through the CSR. In this semiconductor memory, for example, memory cell MC
To read information from OO, it is sufficient to drive the word line W20 to a high potential, set the bit line selection signal VY I No to a high potential, and drive VR of the write control signals to a high potential. . At this time, read current IRR flows to either common sense line CSL or CSR according to the information in cell MCOO, and either pre-sense circuit output SO or S1 becomes high potential and information is read out. Ru. Also, information is written to cell MCOO on word line W.
20 to a high potential, bit line selection signal VY I N
o is driven to a high potential, and one of the write control signals VWO and VWI is shifted to a high potential depending on the information to be written. At this time, depending on the information to be written, the bit line IW
IRR is supplied as a write current to either L or 1 to IWR, and information is written to cell MCOO.
Note that the constant currents IBR, IBWL,
IBWR is the base voltage of transistor Q3, QWL or QWR when current IRR is not supplied to the bit line.
This is added to prevent the voltage amplitude of the bit line from increasing due to a decrease in the emitter voltage and an increase in the potential of the bit line. Further, the pre-sense circuits PSO and Psi are activated by the selection signal only when the corresponding word line is selected by the word line selection signal W20 and W21. For this reason, the current source IPS for the pre-sense circuit is one current source for multiple pre-sense circuits.
It is only necessary to provide only one, and the power consumption can be reduced accordingly. Note that it is also possible to make the bit line active only when it is selected. Next, FIG. 10 is a circuit diagram of another embodiment of the semiconductor memory of the present invention. This embodiment differs from the embodiment of FIG. 9 in that it includes a dummy word line WD, a transistor Q3D. QWLD and QWRD
The only difference is that . In this embodiment, if the potential of the dummy word line WD is made equal to the potential (high potential) of the selected word line, the current IRR will be equal to the transistor Q3 of the selected cell, Transistor Q3 connected to QWL or QWR and dummy word line WD
D. The current is divided between QWLD and QWRD. This shunt ratio is determined by transistor Q3D. QWLD or QW
It can be set arbitrarily by changing the emitter area of RD. In other words, the current flowing through the memory cell and the IRR can be designed independently. Therefore, in order to reduce power consumption, constant current IB supplied to the bit line
When R, IBWL, and IBWR are several orders of magnitude smaller than the current IRR. Although the fluctuation in the base-emitter voltage of transistor Q3, QWL, or QWR becomes large and the voltage amplitude of the bit line increases, since the IRR can be made sufficiently large, the bit line can be discharged at an extremely high speed. ■Effects of the Invention As described above, when the present invention is used, the voltage amplitude of the word line is approximately 0.4V, and the voltage amplitude of the bit line is approximately 0.
It can be set to an extremely low value of v. Therefore, the charging and discharging time of word lines and bit lines becomes extremely short, and the access time can be increased accordingly.
Furthermore, since there is no need to drive the selected cell to a high potential, the operating margin of the cell can be expanded. Furthermore, since the memory cell according to the third claim gg has fewer transistors than the memory cell according to the first claim, the cell can be made smaller. Furthermore, when the vertically structured transistors according to the second and fourth claims are used, in addition to the above-mentioned effects, an effect of preventing information destruction due to alpha rays can be obtained. Further, in the semiconductor memory according to the fifth aspect, lower power consumption can be achieved. !
In the semiconductor memory described in item W, the current supplied to the memory cell and the discharge current of the bit line can be set independently, so it is possible to discharge the bit line extremely quickly. Excellent effects can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図乃至第6図はそれぞれ本発明のメモリセルの実施
例の回路図、第7図および第8図はそれぞれ本発明のメ
モリセルの実施例の断面図、第9図および第10図はそ
れぞれ本発明の半導体メモリの実施例の回路図である。 〈符号の説明〉 Q,L,Q2,Q3     ・・・ QCI,QC2,     ・・・ QWL,QWR      ・・・ MNI,MN2      ・・・ MPI,MP2      ・・・ RL,RR        ・・・ SBDL,SBDR    ・・・ トランジスタ トランジスタ トランジスタ NMO S PMOS 抵抗 ショットキーバリ アダイオード ワード線 ワード線 Wl,W2,W3,W4   ・・・ W20,W21 IR,  IWL,  IWR CSL,CSR VYINI,VYIN2 MCOO〜MCII YDO,YDI PSO,Psi
1 to 6 are circuit diagrams of embodiments of the memory cell of the present invention, FIGS. 7 and 8 are sectional views of the embodiment of the memory cell of the present invention, and FIGS. 9 and 10 are circuit diagrams of embodiments of the memory cell of the present invention, respectively. FIG. 3 is a circuit diagram of an embodiment of a semiconductor memory according to the present invention; FIG. <Explanation of symbols> Q, L, Q2, Q3 ... QCI, QC2, ... QWL, QWR ... MNI, MN2 ... MPI, MP2 ... RL, RR ... SBDL, SBDR ・... Transistor Transistor Transistor NMO S PMOS Resistance Schottky barrier diode Word line Word line Wl, W2, W3, W4 ... W20, W21 IR, IWL, IWR CSL, CSR VYINI, VYIN2 MCOO~MCII YDO, YDI PSO, Psi

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、フリップフロップで構成されたメモリセルにおいて
、ベースが上記フリップフロップの第1のノードに接続
された第1のトランジスタと、ベースが上記フリップフ
ロップの第2のノードに接続された第2のトランジスタ
と、コレクタが上記第1及び第2のトランジスタのエミ
ッタに共通に接続され、ベースがワード線に接続され、
エミッタがビット線に接続された第3のトランジスタと
、を備えたことを特徴とする半導体メモリセル。 2、第1請求項に記載の半導体メモリセルにおいて、前
記フリップフロップは2個のバイポーラトランジスタで
構成されており、これらのトランジスタと前記第1およ
び第2のトランジスタとは、半導体基板の内部およびそ
の表面に形成されており、そのうち少なくとも1つは、
半導体基板の内部から表面に向かって、第1の導電形の
エミッタ、第2の導電形のベース、第1の導電形のコレ
クタの順になるような縦構造を有するトランジスタであ
ることを特徴とする半導体メモリセル。 3、第1のトランジスタと第2のトランジスタからなる
フリップフロップで構成されたメモリセルにおいて、コ
レクタが上記第1および第2のトランジスタのエミッタ
に共通に接続され、ベースがワード線に接続され、エミ
ッタがビット線に接続された第3のトランジスタを備え
たことを特徴とする半導体メモリセル。 4、第3請求項に記載の半導体メモリセルにおいて、前
記第1および第2のトランジスタは、半導体基板の内部
およびその表面に形成されており、そのうち少なくとも
1つは、半導体基板の内部から表面に向かって、第1の
導電形のエミッタ、第2の導電形のベース、第1の導電
形のコレクタの順になるような縦構造を有するトランジ
スタであることを特徴とする半導体メモリセル。 5、第1乃至第4請求項に記載の半導体メモリセルを用
いてメモリセルアレイを形成し、かつ、メモリセルから
読出された情報信号を増幅する機能を有する、複数のワ
ード線またはビット線の本数に対応した数だけのプリ・
センス回路を備え、該プリ・センス回路を、ワード線ま
たはビット線選択信号によって対応するワード線または
ビット線が選択されたときにのみ、該選択信号によって
アクティブ状態にすることを特徴とする半導体メモリ。 6、第1乃至第4請求項に記載の半導体メモリセルを用
いてメモリセルアレイを形成し、かつ、前記ビット線に
エミッタが接続され、ベースがダミーのワード線に接続
されるトランジスタを備え、上記ダミーのワード線に選
択ワード線と等しい電圧を印加することを特徴とする半
導体メモリ。
[Claims] 1. In a memory cell configured with a flip-flop, a first transistor having a base connected to a first node of the flip-flop, and a base connected to a second node of the flip-flop. a second transistor having a collector connected in common to the emitters of the first and second transistors, and a base connected to a word line;
A semiconductor memory cell comprising: a third transistor having an emitter connected to a bit line. 2. In the semiconductor memory cell according to claim 1, the flip-flop is composed of two bipolar transistors, and these transistors and the first and second transistors are arranged inside the semiconductor substrate and inside the semiconductor substrate. formed on the surface, at least one of which is
The transistor is characterized by having a vertical structure in which the emitter of the first conductivity type, the base of the second conductivity type, and the collector of the first conductivity type are arranged in this order from the inside of the semiconductor substrate toward the surface. semiconductor memory cell. 3. In a memory cell configured with a flip-flop consisting of a first transistor and a second transistor, the collector is commonly connected to the emitters of the first and second transistors, the base is connected to the word line, and the emitter is connected to the word line. A semiconductor memory cell comprising a third transistor connected to a bit line. 4. In the semiconductor memory cell according to claim 3, the first and second transistors are formed inside the semiconductor substrate and on the surface thereof, and at least one of them is formed from the inside of the semiconductor substrate to the surface thereof. A semiconductor memory cell characterized in that it is a transistor having a vertical structure in which an emitter of a first conductivity type, a base of a second conductivity type, and a collector of the first conductivity type are arranged in this order. 5. The number of word lines or bit lines forming a memory cell array using the semiconductor memory cells according to any one of claims 1 to 4 and having a function of amplifying information signals read from the memory cells. The number of pre-prints corresponding to
A semiconductor memory comprising a sense circuit, wherein the pre-sense circuit is activated by a word line or bit line selection signal only when a corresponding word line or bit line is selected by the selection signal. . 6. A memory cell array is formed using the semiconductor memory cells according to any one of claims 1 to 4, and includes a transistor whose emitter is connected to the bit line and whose base is connected to the dummy word line, A semiconductor memory characterized in that a voltage equal to that of a selected word line is applied to a dummy word line.
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